(19)国家知识产权局 (12)发明 专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202210979662.2 (22)申请日 2022.08.16 (65)同一申请的已公布的文献号 申请公布号 CN 115062396 A (43)申请公布日 2022.09.16 (73)专利权人 中铁北京工程局集团 （天津） 工程 有限公司 地址 300357 天津市津南区八里台镇科达 一路22号 专利权人 中铁北京工程局集团有限公司 (72)发明人 杨玉平　周建军　邓宗仁　杜宪武　 李小雷　澄亮　杨津　李小玉　 王杰　张璞瑶　王磊冈　 (51)Int.Cl. G06F 30/13(2020.01)G06F 30/23(2020.01) G06T 17/20(2006.01) E01D 21/00(2006.01) E01D 4/00(2006.01) G06F 119/14(2020.01) (56)对比文件 CN 110955928 A,2020.04.0 3 CN 110263461 A,2019.09.20 审查员 滕冲 (54)发明名称 系杆拱连续梁吊杆高精度远程控制系统和 方法 (57)摘要 本发明公开了系杆拱连续梁吊杆高精度远 程控制系统和方法， 涉及建筑施工技术领域。 为 了解决对于刚性系杆拱桥如果不进行张拉， 系杆 无法承受张拉力， 造成斜拉桥的倒塌， 斜拉索张 拉和锚固技术较差的问题。 系杆拱连续梁吊杆高 精度远程控制系统， 包括终端采集系统和远程控 制系统； 终端采集系统用于获取拱节 三维定位坐 标， 获取施工环境数据和线形监控数据， 同时， 从 远程控制系统获取控制指令； 远程控制系统还用 于从终端采集系统获取的三维定位坐标， 构建系 杆拱连续梁模型， 并实时在远程控制终端显示， 通过三维坐标法采集数据， 保证拱安装线形的控 制工作远程控制精度， 提高施工质量， 并实时获 取反馈， 数据结果满足精准度要求， 达到监测监 控线形的目的。 权利要求书3页 说明书7页 附图3页 CN 115062396 B 2022.11.01 CN 115062396 B 1.系杆拱连续梁吊杆高精度远程控制系统， 其特征在于： 包括终端采集系统和远程控 制系统； 所述终端采集系统用于获取拱节三维定位坐标， 获取施工环境数据和线形监控数据， 同时， 从远程控制系统获取控制指令； 所述远程控制系统用于从终端采集系统获取数据， 依据数据进行模拟计算， 判断模拟 计算结果是否在预设阈值内； 所述模拟计算结果超出预设阈值， 则发出控制指令至所述终端采集系统， 控制悬臂端 竖向挠度、 主梁轴线横向的偏差在容许 范围内； 所述远程控制系统还用于从终端采集系统获取的所述三维定位坐标， 构建系杆拱连续 梁模型， 并实时在远程控制终端显示， 其中， 所述终端采集系统包括： 桥梁监测网布设单 元， 用于： 获取连续梁长度数据、 跨度数据和结构形式数据， 并将获取到的所述数据与数据库中 的结构数据进行一 一匹配； 将匹配到的数据确定连续梁结构， 获取 拱节定位 三维坐标， 其中， 所述终端采集系统还 包括： 监测点 坐标修正单元， 用于： 获取所述三维坐标数据， 将三维坐标数据通过顺滑的弧线进行连接， 得到监测点实 际 外弧线； 将所述监测点实际外弧线输入至拱节理论轴 线上， 获取所述监测点实际外 弧线与所述 理论轴线在拱自身平面内的偏差值； 将所述偏差值输入编制好的空间坐标计算公式 内， 得到修 正后的监测点理论 坐标值； 监测点环境 修正单元， 用于： 获取监测点温度数据， 将所述温度数据输入至编制好的温度修正计算公式内， 得出理 论变化值； 判断所述理论变化值是否在误差范围内， 否则， 对所述三维坐标数据中的X、 Y轴向测量 值进行温度影响修 正， 并且 其中， 所述远程控制系统包括： 模型制作单 元， 用于： 获取所述终端采集系统主动上传修正后的三维坐标数据， 将所述三维坐标数据输入至 三维模型进行初步构建； 所述监测点实际外弧线与所述初步构建的三维模型进一 步融合与拼接； 获取所述三维模型中吊杆安装节点， 并依次对所述吊杆安装节点进行 标号； 模拟环境制作单 元， 用于： 依据环境模拟数据库进行自然灾害环境的模拟， 包括 地震灾害、 强风 灾害及洪水灾害； 分别将三维模型和吊杆安装节点 放置在不同模拟环境中。 2.如权利要求1所述的系杆拱连续梁吊杆高精度远程控制系统， 其特征在于： 所述远程 控制系统还 包括： 吊杆抗压推演单 元， 用于： 基于所述不同模拟环境分别对所述吊杆安装节点进行推演， 确定所述吊杆安装节点的 竖向荷载以及横向荷载；权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 115062396 B 2基于所述吊杆安装节点的竖向荷载以及横向荷载计算对所述吊杆安装节点进行推演 时的所述吊杆安装节点的张拉过程的内应力系数； 并根据所述内应力系数， 确定所述吊杆安装节点最大承受张拉强度， 并根据所述最大 承受张拉强度对所述吊杆安装节点进行合格筛 选； 将筛选出的吊杆安装节点进行依次重新 排序标号。 3.如权利要求2所述的系杆拱连续梁吊杆高精度远程控制系统， 其特征在于： 所述模型 制作单元将所述 三维坐标 数据输入至三维模型进行初步构建， 还 包括： 二维坐标构建模块， 用于： 网格化基准平面， 其中， 所述网格的大小为 地形图的初始 精度； 将所述三维模型 数据库中的三维模型转换为 二维平面图并建立 二维坐标； 二维转三维模块， 用于： 将二维坐标信息转换为 三维坐标的数据， 并将三维坐标的数据整理后形成三维模型； 获取初始化 三维模型 数据并建立建筑模型 标签。 4.如权利要求3所述的系杆拱连续梁吊杆高精度远程控制系统， 其特征在于： 所述模拟 环境制作单 元还用于： 将预建设模型数据库中的场景环境的模型数据输入至所述场景数据中， 建立场景模型 标签； 其中， 所述场景环境的模型 数据包括温度变化数据、 风力变化数据和紫外线强度数据； 结合环境影响对建筑进行模拟预演， 检测吊杆安装节点的抗张拉内应力， 并将张拉力 最高值和最低值进行记录； 将所述最高值和最低值与所述标号 一一对应； 获取每一个吊杆安装节点进行推演时的目标受压值， 并将所述目标受压值与 所述吊杆 安装节点 最高值和最低值进行比较， 判断所述吊杆安装节点是否合格； 当所述吊杆安装节点的目标受压值在最高值和最低 值阈值内， 则判定所述吊杆安装节 点合格； 否则， 则判定所述吊杆安装节点 不合格。 5.如权利要求4所述的系杆拱连续梁吊杆高精度远程控制系统， 其特征在于： 所述吊杆 抗压推演单 元还用于： 获取各吊杆的长度及所述吊杆的节点标号， 同时， 获取吊杆节点的拱肋中心线到系梁 中心线的距离； 判断个吊杆长度与吊杆节点的拱肋顶面到系梁底面的距离是否相等； 在计算中对所述吊杆的抗拉刚度进行修 正； 依据给定的张拉顺序， 带入有限元模型得到单位力作用下的吊杆拉力矩阵， 建立典型 方程模型； 依据所述标号得到每根吊杆的张拉控制力， 得到所述吊杆的张拉力设计值， 同时， 获取 对应吊杆安装节点标签； 获取所述安装节点标签所在的三维坐标， 向所述终端采集系统发送控制指令 。 6.如权利要求5所述的系杆拱连续梁吊杆高精度远程控制系统， 其特征在于： 所述终端 采集系统获取 所述控制指令及其 安装节点数据， 还 包括：权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 115062396 B 3